по популярности / по алфавиту

эксперт
Сергей Муравьев:

Сергей Муравьев: Во что верят физики?

«Путешествие в прошлое науки необходимо, чтобы понять, из чего на самом деле состоит известная нам физика»

подробнее

Проект ИТЭР

Лазерная физика будущего

Безопасность АЭС: Чем заменить цирконий?

"МАГИЧЕСКИЕ ПУЛИ" ДЛЯ ТЕРАПИИ РАКА

Что такое солитон? / Как разгадать цунами

Студенческое путешествие в Арктику / Экспедиция Картеш

Открытие японских ученых позволит создать адаптивный камуфляж

Открытие японских ученых позволит создать адаптивный камуфляж

Автор:

Фото: http://en.nagoya-u.ac.jp

Дата : 08.05.2017 17:55

Вдохновленная синей окраской черноголовой голубой сойки, команда университета Нагои создала искусственный пигмент

Ученые из университета Нагои (Япония) исследуют природный феномен ярких цветов птичьего оперения и взаимодействие света с материалами – в перспективе исследование поможет улучшить элементы солнечных батарей и даже создать адаптивный камуфляж наподобие того, что имеет хамелеон.

Механизм появления ярких красок в природе основан на оптических принципах. Когда свет отражается от наноэлементов, размер которых соизмерим с длиной световой волны, происходит интерференция, дифракция и рассеивание волн – таким образом, мы видим цвет. В живой природе этот «структурный свет» отвечает за яркие оттенки в оперении птиц и крыльях бабочек. Использование этого эффекта позволит разработать новые материалы, чтобы, например, применять их в солнечной энергетике и создавать адаптивный камуфляж.  

«Вдохновленная глубокой синей окраской стеллеровой черноголовой голубой сойки, команда университета Нагои воспроизвела этот цвет в лабораторных условиях, создав искусственный пигмент», — говорится в сообщении вуза.

«Перья голубой сойки являются отличным примером не зависящего от положения структурного цвета, — говорит один из авторов исследования Юкикадзу Такэока. — Цвет усиливается темными элементами, которые в этом случае можно отнести к черным меланиновым частицам в перьях».

В большинстве случаев структурные цвета меняются в зависимости от угла зрения – как меняется, например, цвет компакт-диска, если смотреть на него с разных сторон. Однако в случае с черноголовой голубой сойкой такого не происходит: черные частицы поглощают часть света, не давая ему возможность повлиять на видимый оттенок. «Под каким бы углом вы ни смотрели на эту птицу, цвет будет одинаковым», — уверяют авторы исследования.

Ученые послойно создали пленки тонкодисперсных частиц, воспроизводя микроскопическую губчатую структуру и черные частицы птичьих перьев. Лабораторные опыты подтвердили, что цвет не менялся вне зависимости от угла, под которым смотрели на объект.

«Если нам удастся успешно применить полученные данные, это станет началом разработки метаматериалов для всех видов работ, так или иначе связанных с воздействием света», — говорит Такэока.

Отметим, что впервые о «структурной окраске» ученые заговорили в XVII веке. Естествоиспытатель Роберт Гук объяснил окраску тонких слоев отражением света от их верхней и нижней границ. Правильное объяснение структурной окраски впервые дал лорд Джон Уильям Стретт Рэлей в 1917 году. В 30–40-е годы ХХ века электронная микроскопия позволила изучить строение перьев, в которых тонкие слои кератина чередуются со слоями воздуха, и доказать, что именно строение — причина радужной окраски.

Начиная с 60-х годов ХХ века результаты в теоретической и практической биомиметике дали уже совместные исследования биологов, зоологов, физиков, химиков и математиков. 

Понравилась заметка? Поделитесь —

Комментарии (0)

Добавить комментарий

Войти с помощью: